автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование технологии заготовки леса прикомплексном освоении лесных массивов

Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия имени С.Н.Кирова

¿0X5

На правах рукописи

МЕНЬШИКОВ Владимир Николаевич

УДК 630*3

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАГОТОВКИ ЛЕСА ПРИ КОМПЛЕКСНОМ ОСВОЕНИИ ЛЕСНЫХ МАССИВОВ

05.21.01. Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Ленинград - 1990

Работа выполнена на кафедро механизации лесоразработок Ленинградской ордена Ленина лесотехнической академии имени С. 1.1. Кирова

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор член-корреспондент АН Латвийской ССР ИЕБИНЬ И.К.

Доктор технических наук, профессор РВДЪКИН А.К.

Доктор технических наук, профессор ПАТЯКИН В.И.

Ведупяя организация - Карельски'! каучно-исследовагель-ский институт лесной промышленности (КарНИШШ)

Защита диссертации состоится _ " _ 1990г.

в II часов на заседании специализированного совета Д 063.50.01 при Ленинградской ордена Ленина лесотехнической академии имени 0.1!.Кирова (194018, Ленинград, Институтский пер., 5, главное здание, зал заседаний).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан " _ " ___ 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Лкисимов Г.М.

ОНДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Основные направления экономического и социального развития СССР предусматривают переход лесной отрасли на более рациональное использование лесосырьевых ресурсов в Европейской части страны без ущерба окружающей среде, обеспечение непрерывности лесопользования с улучшением качественного состава лесов и воспроизводства лесных ресурсов. Эти направления заложены и в Проекте "Концепция развития лесной црошшлен-ности на период до 2005 года". Необходимость перехода лесной отрасли на более интенсивное хозяйствование вызвано существенными изменениями, произошедшими в лесном фонде лесозаготовительных предприятий, расположенных на Северо-Западе и Севере Европейской части страны. Эти изменения предопределили новый тип лесных предприятий - комплексных, осуществлязшщх все работы по заготовке, лесовосстановлению и переработке леса на принципах непрерывности и неисгощительности. В Постановлении ЦК КПСС и Совета Г£инистров СССР от 10.03.1988 г. отмечается, что такие предприятия будут основными в лесной промышленности.

Условия функционирования комплексных лесных предприятий существенно отличаются от тех, которые имеют место при промышленных /концентрированных/ заготовках. Это требует нового подхода при разработке и обосновании рациональных технологических процессов. Существующие теоретические положения для использования в рассматриваемом случае требуют корректировки и дополнения.

Тема диссертации посвящена обоснованию и разработке технологии комплексного освоения лесных массивов, предусматривающей заготовку леса с сохранением природной среды и ее восстановление. Таким образом,работа способствует реализации задач, поставленных перед лесной промышленностью и лесным хозяйством. Разработка рассматриваемой проблемы, методы и способы решения входящих в нее задач имеют межотраслевой характер, так как результаты исследований могут быть использованы не только для интенсификации лесозаготовительных работ предприятий Минлес-прома, но и Гослесхоза.

Цель работы и задачи исследований. Целью работы является повышение эффективности освоения лесных массивов методом интенсивного хозяйствования, с улучшением качественного состава лесов к воспроизводства, повышением их производительности, сохранением природной среды.

В соответствии с этим, установлены следующие основные задачи исследований:

- обоснование методологического подхода исследования проблемы, рассматривая ее как систему "лесная среда - лесозаготовки - лесовоестановление";

- выбор и обоснование показателя эффективности функционирования системы " лесная среда - лесозаготовка - лесовосстанов-ленле" как единой динамической системы, изменяющейся в пространстве и времени;

- обоснование и разработка математической модели показателя эффективности системы "лесная среда - лесозаготовки - лесо-восстаноьление" с учетом множества подсистем и элементов, а ташке динамики лесорастителышх условий, в которых эти подсис-телш д элементы функционируют;

- разработка математических моделей прогнозирования динамики. основных показателей лесной среды - будущих объектов эксплуатации для использования САПР в технологических расчетах;

- разработка математических моделей технологического процесса подсистем "лесозаготовки" и "лесовосстановление" и их элементов для случаев освоения лесосек различными способами рубок с учетом дина/лики показателей древостоев и их стохастич-носта;

- установление закономерности взаимовлияния работы машин к природно-производственных факторов в разные периоды роста древостоев;

- разработка рекомендаций и принципиальных схем технологического оборудования машин для повышения эффективности их работы при сохранении природной среда.

Решение этих задач проводилось в соответствии с Координационным планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Ыинлеспрома СССР, Госкомитета по науке и технике и планами этих работ Ленинградской лесотехнической академии имени С.Г,1.Кирова с ГЭ78 по 1989 гг. / номера государственных регист-

раций тем;78039161, 79059362, 81048416, 01840С51181, 01850022234, 01880036663/. Автор диссертация является исполнителем или ответственным исполнителем этих научно-исследовательских работ.

Объекты и метода исследований. Объектами исследований явились система "лесная среда - лесозаготовки - лесовоестанов-ление", функционирующая в масштабе лесосеки, лесного "вартала, массива кварталов, методы прогнозирования показателей древос-тоев, технологические процессы лесозаготовок и лесовосстанов-ления, методы расчета производительности лесосечных и лесовос-становителькых машин, их конструктивные и технологические ха-рактеристикл п технико-экономические показатели при выполнении лесоводствегюых требований по сохранению природной среда.,

Перечисленные объекты исследовались следующим образом:

- составлялись математические модели, описывающие динамику роста показателей древостоев, технологические процессы работы различных систем малин по разным схемам и способам рубок, с разными конструктивны!.!!! и технологическими параметрами, оценивались их достоинства и недостатки с учетом технико-зкономп-ческих показателей и влияния на природную среду;

- производилась оптимизация транспортно-технологического освоения лесных массивов с учетом динамики показателей древостоев и их пространственной трансформащш,

Обосноваше и разработка- расчетных методик производилась с помощью теоретических и экспериментальных методов. При этом использовались теория гибели я размножения, теория вероятности, эксперименты, в процессе обработки и анализа полученных результатов применялись методы математической статистики и ЭВМ. При использования последних применялись стандартные или разрабатывались специальные програшы.

Новизна исследований и научных результатов. Теоретически обоснован и разработан метод решения задач комплексного технологического освоения лесных массивов при интенсивном хозяйствовании с учетом прогнозирования таксационных показателей осваиваемых древостоев. Получены расчетные обобщенные зависимости для прогнозирования показателей древостоя, составлякь едос его пород и 2-го яруса. Разработаны формулы для расчета ■ математического ожидания и дисперсии производительности, зат-

рат времени и пути лесосечных машин при разработке лесосек несплошныш рубками, а также машин на лесовосстановленш, учитывающие динамику вероятностного состояния древостоя и его показателей во времени, с учетом доступности деревьев в разные приемы рубок. Разработаны формулы для расчета производительности машин при заготовке леса с сортировкой, с сохранением семенных куртин и полос, при заготовке деревьев с учетом масс кроны и зелени.

Установлены закономерности изменения производительности лесосечных машин в условиях несплошных рубок при перемене рабочего вылета манипулятора ВПМ и соблюдении лесоводственных требований. Выявлен характер и степень влияния лесосечных ласин и технологических параметров машин на лесную среду, ее сохранность и повреждаемость.

Разработана методика для оперативной оценки систем машин и схем разработки лесосек с учетом динамики показателей дре-востоев. С использованием ЭВМ определены соотношения пути, совершаемого системами машин.при разработке лесосек из расчета ка I га, установлены наиболее целесообразные системы.

Разработаны математические модели зависимости эксплуатационных затрат и прибыли по всему комплексу работ при освоении лесных массивов способом интенсивного хозяйствования, а также рекомендации по улучшению сохранности природной среды, но совершенствованию конструкций лесозаготовительных машин и тракторов.

На защиту выносятся следующие научные положения.

1. Стратегия технологического освоения лесного массива путем интенсивного и непрерывного хозяйствования на блихений

и дальний период с учетом трансформации объектов труда. -

2. Совокупности математических моделей для расчета и прогнозирования показателей объекта труда и предмета труда, производительности, затрат времени и пути, совершаемого системами машин при освоении лесных массивов несплошными рубками, рубками с сортировкой, с сохранением семенных куртин и полос, природной среда, с заготовкой биомассы, учитывающих динамику развития древостоя.

3. Методы оперативной оценки систем машин и схем разработки лесосек с учетом закономерностей развития древостоя.

4. Закономерности изменения показателей работы лесосечных машин при соблюдении требований сохранения природной среды.

5. Математические модели зависимости суммарных эксплуатационных затрат по лесосечным и лесовосстановителышм работа;.! от технологического процесса лесозаготовок, параметров машин

и оборудования, пространственного расположения древостоев в лесном массиве.

6. Технические решения, защищенные авторскими свидетельствами, направленные на повышение производительности, сохранение природной среды без снижения производительности.

Достоверность выводов и результатов исследований. Достоверность полученных результатов обеспечена:

- применением методов математической статистики при обосновании числа экспериментов, обработке и оценке результатов, нахождении законов распределения; использованием ЗИЛ;

- применением системного подхода при разработке математических .моделей;

- использованием большого статистического материала для получения обобщенных моделей прогнозирования показателей древостоя.

Практическая ценность и реализация роботы. Разработан математический аппарат, позволяющий научно обосновывать и устанавливать наиболее целесообразные направления по совершенствованию процесса технологического освоения лесных массивов при интенсивном и непрерывном хозяйствовании. Полученные в работе результаты могут быть использованы при решении следующих практических вопросов: разработка технико-зкономичес-кого обоснования организации лесозаготовительного процесса по той или иной технологии при интенсивном и непрерывном хозяйствовании с сохранением или восцроизводством природной среды, прогнозирование таксационных показателей осваиваемых древостоев при непрерывном хозяйствовании и применении их в САПР; расчет математического ожидания и дисперсии производительности и затрат времени лесозаготовительных машин, затрат энергии, лесоводственной оценки систем машин; обоснования норм выработки при несплошных рубках, рубках с сортировкой в лесу, с сохранением семенных куртин и полос, с сохранением природной среда, при сортиментной заготовке.

Разработанные в диссертации лесоводственные требования 1С технологическим процессам лесосечных работ вошли в "Лесо-водственные требования" и в "Инструкцию по сохранению подроста и молодняка", утвержденные Гослесхозом СССР в 1983 г. Результаты и рекомендации по определению доступности деревьев, производительности машин на несшгапшых рубках, повреждаемости оставляемых деревьев используются при разработке машин для рубок ухода различными НИИ.

Теоретические положения и рекомендации по разработке лесосек с сортировкой, позволяющие устанавливать научно-обоснованные нормы выработки в различных.лесорастительннх условиях, реализованы в 1982-88 г г. в лесозаготовительных объединениях "Ленлес" и "Свердлеспром".

Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались, обсуждались и были одобрены на Всесоюзной научной конференции "Комплексное и рациональное использование лесных ресурсов" /1985 г./, на Всесоюзной научно-технической конференции "Охрана лесных экосистем и рациональное использование лесных ресурсов" /секция "Природосберегающая лесотехнология и промышленная экология", 1987 г./, на Республиканской научно-практической конференции /КарНИИЛП, 1987 г. и 1988 г./, на ежегодных научно-технических конференциях ЛТА имени С.И.Кирова /1975 ...1988 г г./, на техническом совете Северо-Западного лесоустроительного предприятия /1985 г./, совещании лаборатории лесоустройства и аэрометодов ЛенНИИЛХа/1987 г./, секции лесоведении и дендрологии Всесоюзного ботанического общества Академия Наук СССР /1988 г./, на заседании кафедр лесной таксации и лесоводства ЛТА имени С.М. Кирова /1987 г./.

Диссертационная работа обсуждена и одобрена на расширенном заседании кафедры механизации лесоразработок ЛТА имени С.М.Кирова с участием ведущих ученых по специальности 05.21.01 и 05.21.05.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 60 печатных работах общим объемом 57,3 п.л. Результаты исследований отражены в научно-технических отчетах. На технические решения, охватывающие различные вопросы проблемы, получено 22 авторских свидетельства.

Объем работа» Диссертация состоит из введения, семи разделов, основных результатов и рекомендаций, списка использованной литературы 209 наименований и 17 приложений. Основное содержание работы изложено на 296 страницах машинописного текста, иллюстрировано 70 рисунками и 6 таблицами. Приложение включает 32 таблицы, блок-схем алгоритмов, программы для расчетов ка ЭВМ, справки, акты, решения советов и кафедр.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. В виде краткой аннотации изложено то новое, что внесено в решение рассматриваемой проблемы, и сйормулиро-ваны основные научные положения, выносимые на защиту.

I. Состояние проблемы и задачи исследования. В настоящее время в связи с организацией комплексных лесных предприятий структура их производственной деятельности расширяется за счет различного вида и способов рубок и лесовосстановления. Это вызывает применение расширенного состава систем машин и технологических процессов.

Вопросами обоснования параметров лесосеч!шх машш применительно к сплошнолесосечшэл рубкам занимались профессора С.Ф.Орлов, В.Б.Прохоров. Зти работы продолжают профессора Г.М.Анисшов, В.А.Александров и др. В изучение вопросов технологии лесозаготовок, освоение лесных массивов наиболее крупный вклад внесли профессора В.Г.Кочегаров /1972, 1973/, Б.А.Ильин /1978,1982,1985/, Б.И.Кувалдин, В.И.Алябьев /1977/, И.К.Иевинь /1973, 1985/, а также кандидаты технических наук М.В.Плаксин /1962/, Ю.Н.Венценосцев /1966/, Г.К.Виногоров, П.И.Аболь, И.В.Турлай и др. Несмотря на большие достижения в этих областях, вопросы,связанные с обоснованием технологического освоения лесных массивов при интенсивном хозяйствовании, не решены. Известные исследования в основном охватывают сплошнолесосечные рубки, они не увязаны с требованием сохранения природной среды, отсутствует комплексный подход при решении технологических вопросов, проблемы интенсивного хозяйствования не затронуты, отсутствует общая методика расчетов по обоснованию рациональной технологии, в том числе при комплексном освоении лесного массива с учетом динамики показателей древостоев. Не получили достаточного развития вопросы, связан-

- 10 -

ные с оценкой технологических процессов.

На основании проведенного анализа рассматриваемой проблемы установлены основные направления научного поиска, цель и задачи исследований, приведенные в общей характеристике работы.

2. Моделирование системы "лесная соеда - лесозаготовки-лесовосстановление". Процесс освоения лесного массива включает комплекс работ по заготовке, первичной обработке леса, транспортировке и восстановлению. Эти работы взаимосвязаны, в совокупности представляют единую систему /процесс/, поэтому должны учитываться одновременно. Тем самим обеспечивается системный подход к решению проблемы. Структурная схема рассматриваемой системы состоит из пяти уровней (рис.1).

На первом уровне находятся элементы /лесозаготовительные машины, обрабатывающие, трелевочные тракторы, лесохозяйствен-ные машины/. Выбор компонент вектора локальных управляющих воздействий на этом уровне осуществляется минимизацией затрат времена на разработку лесосек и общего пути, совершаемого системой машин. Подсистемы первого уровня координируют решение локальной-задачи самоуправления второго уровня. В свою очередь, на подсистемы первого уровня действуют внешние возлущзния, носящие случайии"; характер с определенными законами распределения. В соответствии с этим, вектор выходных переменных на первом и втором уровнях, а также критерии и ограничения являются случашыми.

На втором уровне находится лесосека /выдел/ с первичной транспортной сетью - пасечными волоками и системой машин, выбранной в результате решения задач на первом уровне. Выбор компонент вектора управляющих воздействий подсистем второго уровня осуществляется при решении задач максимизации производительности машин при разработке лент /пасек/ с трелевкой леса в пределах лесосеки при ограничении на количество неповрежденных деревьев или подроста после рубки.

На третьем уровне находится квартал с лесосеками /выдела-ми/ и транспортной сетью. Выбор компонент управляющих воздействий подсистем данного уровня осуществляется при решении задачи минимизации эксплуатационных затрат при полном освоении квартала.

г

у/eco сь/р £> G 6С?А. (faза.

UÍ<?A А: лесовоз -

л'о& Л7 <э zuempojti/

□

■y(J*3)A

X(j*2)m

С

2l

Ma. с с и ¿ xSafsnostog

f7f>L/A1b/KG"Oct{tS5C Ai

-(j+2)m

U. (J + 2)m

3

и

(j+o™ sg+t)(*■-/) С

X(J4)K

M-fJff)K

с

Jl

, (J*2)m

; (J* О «

U

U+O«

Á" ß c/pmc?s7

Ua'-rrn.,

3

\ <J<-0«

—tJ JL

S/O-Q

Л'iL.

С

alC

5

ZLZLL

y (J*2)m

-'/есасека. r

. Q+O«

J£¿L

5

xsèai

С

Jíeco- Уа-oL Jeco-

Зого/rt, Soccm

MOUStfMÍ/ MOU/t/M

X(j-*)t X(j-<) Z

•Ус/-

(j-fjz

l ¿¿p.,)g

Рис. I. Структурная схема системы "лесная среда лесозаготовки -десовосстановление"

- ±2 -

На четвертом п пятом уровнях находятся соответственно массив кварталов и лесосыръезая база предприятия с. транспортной сетью в каццом массиве и базе. Выбор компонент вектора управляющие воздействий осуществляется при решении задач минимизации эксплуатационных затрат при освоении массива и базы.

Поиск оптимального управления системой с учетом всех уровней является сложной задачей. В данной работе эта задача решается лишь для трех нижних уровней, С учетом этого общее управление в масштабе всего предприятия будет лишь субоптимальным.

В качестве стратегических показателей эффективноготи предлагается использовать прибыль и эксплуатационные затраты на текущий и долгосрочный периоды освоения лесосеки и лесного массива.

¡'.!атематическое ожидание /и.о./ прибыли для ¿-той лесосеки за период Т определится по формуле

/ и ' Г~тй С!

. (I)

где /77м.о. общего объема /или массы/ лесоцродукции,' в т.ч. из'отходов; ^- м.о. средневзвешенной^стоимости единицы лесопродукции за расчетный период; - м.о.

суммарных эксплуатационных затрат за весь расчетный период; т ( ^ /7/7) - м.о. суш,ирной попенной платы.

'3? Иоделирование подсистемы "лесная среда". В основу моделирования принят дискретный марковский случайный процесс. Вероятное число деревьев в древостое составляет

с дисперсией

„ _ (3)

где г.;.о. числа деревьев в возрасте Тг ; /7Гд - число

деревьев в возрасте Т0 ; й - разница лет между соседними классами возраста;... - произведения коэффициентов,

учитывающих влияние природных и антропогенных (¿¡акторов; _//г ».. - интенсивность отпада одного дерева в возрасте г/... Гг , где jtZe = //?:, ; Jtftr = */Тг .

Модели для определения вороятной величины диаметра с/ и высоты // имеют вид аналогичный (2) я (3), с заменой - j./ на + Л , где Л - интенсивность среднегодового прироста по диаметру и высоте (2

Вероятный объем хлыста определяется по комплексу формул (4). С ростом класса возраста число формул увеличивается: для начального класса возраста Тс

Varo -- 26 C/JTo - 3J ,

^ - ^ - vfre ^ !

i

- для класса возраста Tt у (4)

V£Tf ^Qse-tafc/fsCjec/^jsc/r*], j

■Ут, = ЪтГ v2Tt J

и т.д. для каждого следующего класса. В формулах (4) имеем: Увгс • Ктр 1 ' ^го ' ^v ~ 0<3ъемы вершин, отрезков ствола и общий; , //Tf ... с/т<з , с/т, - средние высоты и диаметры в возрасте Тс , Т, ... ; yS - коэффициент, учитывающий увеличение диаметра в основании ствола, по сравнению с диаметром на высоте 1,3 м.

Для вычислений по моделязл (4) разработана программа для ЭВМ. С учетом этих моделей и моделей (2) и (3) прогнозируется запас леса в любом возрасте. Модели (4) используются для построения графиков продольного сечения ствола, по которым планируется выход сортиментов с учетом законов распределения сортиментов.

Произведение £ и) найдено путем обработки таблиц хода роста. Результаты показали, что величины коэффициентов, полученных по таблицам разных авторов, близки между собой.

- 14 -

В работе приведены выражения для прогнозирования интенсивности рубок и номограммы для вычисления масс крон деревьев.

4. Моделирование подсистемы "лесозаготовки"» При проведении несплошных рубок долкно обеспечиваться основное лесовод-ственное требование - уборка всех намеченных к рубке деревьев при увеличении расстояния между трелевочными волоками и уменьшении ширины волоков.

Качество выполнения этого требования зависит от параметров лесосечных машин и их производительности. Эта взаимосвязь учтена -в разработанных математических моделях. Одним из важных параметров валочно-пакетирующих машин (ВПМ), связывающим качество работ и производительность, является вылет манипулятора БЕЛ.

При валке деревьев в первый прием рубок валочно-пакетирующей машиной (ВПМ) кругового действия с одной технологической стоянки обрабатывается площадка леса в виде серпа'.

где /? , 2" - максимальный и минимальный вылеты манипулятора в момент проведения рубок; - коэффициент, учитывающий использование максимального вылета /0,8 ... 0,93/.

Принимая пуассоновское распределение деревьев по площади, средний путь захватно-срезающего устройства /ЗСУ/ от т-шины до дерева в любой прием рубок, получим по (формуле

гГш - се)

Исследования показали, что этот путь не зависит от густоты древостоя и числа срезаемых деревьев.

Во второй и последующие приемы рубок обрабатываемая с одной технологической стоянки м.о. площади

[¿/.е-"'™], (7)

где с/в - ширина трелевочного волока /прохода ШШ/;/??^- м.о. расстояния между технологическими стоянками - зависит от интенсивности рубки, густоты древостоя /при сплошных рубках а=Р-г /

М.о. общих суммарных затрат времени на технологические операции, выполняемые ВПМ в любой прием рубок, определяется по формуле

. /^ ¿Г-'пУт.е»?*^) .

~ .7 ^ -+ \т(лте —

ЗГ/7сг / J

г*

( Л ^.^у ( / (8)

Согласно теореме сложения дисперсий получим

„ ^ 7

* ^^ , (э)

где - скорость движения ЗСУ; - коэффициент, учиты-

вающий одновременность переноса нескольких деревьев за одно движение /при наличии накопителя/; - величина раскрытия зажимных рычагов; ^С^г,)- м,о. диаметра дерева в зоне зажима рычагами; - средняя скорость подачи срезающего механизма; сС - средний угол поворота манипулятора при переносе срезанных деревьев; /?сг - частота вращения манипулятора вокруг вертикальной оси; - продолжительность укладки деревьев ЗСУ; iy„ - продолжительность установки машины на технологической стоянке;м.о. объема формируемой пачки; Бу, -площадь лесосеки; - продолжительность разгрузки пачки; /?„Гж - число поврежденных деревьев на I га; - м.о.

объема хлыста в период рубки; Л - ширина ленты.

По аналогичной методике разработаны формулы для оцределе-ния м.о. и дисперсии продолжительности цикла и общих затрат времени на освоение лесосеки обрабатывающими машинами и трелевочными тракторами» Экспериментальные исследования валочно-суч-корезно-раскряжевочных /всщ/, сучкорезно-раскряжевочных /СИЛ/ машин показали, что закон распределения продолжительности цикла

отмеченных машин носит нормальный ели логнормальный характер.

М.о. объема пачек, формируемых с одной технологической стоянки, в общем случае определится по выражению

где - площадь волока; у1/п - интенсивность рубки по числу деревьев.

Считая, что /гГе и величины некоррелированные, дисперсия выражения (10) 0

+1'п{к*г*.))]г£>С'/>т.)}■ СП)

При рубке древостоя в последующие приемы

/А е (Лбе.)),.

где у/^ - интенсивность руб1Ш по запасу; : , ~ вапас на I га всех деревьев и поврежденных.

При обработке площадки вероятность того, что все

намеченные в рубку деревья будут удалены

^ = 1^4) С13)

где - ширина манипулятора ВПМ; п - число деревьев на I ь?

после срезания деревьев на ближнем от волока расстояниях. Результаты расчетов по формуле (13) представлены на рис.2. Исследования показали, что высокая вероятность удаления намеченных деревьев обеспечивается за счет сокращения расстояния между стоянками ВПМ, увеличения кратности обработки площадок и уменьшения ширины манипулятора.

Рис.2. Изменение вероятности удаления намеченных к рубке деревьев от вылета манипулятора при однократной обработке площадок в древостоях возраста: А - 20 лет, Б - 50 лет, В - 80 лет

Ре

Р.8 О,? 0,6 С;Ь~ 0,4

■ч ч 3

ч ^ ч ч Б

V

ч \ ч

N Ч ч

4> 6 3 /о к

- 17 -

М.о. часовой производительности при освоении всей лесосеки

Л*, vnV=- ' -' (14)

где bs , Ь„„ - площадь приходящаяся под волоки и между волоками; /77(TtfcT)~ м»°* общих затрат времени на освоение всей площади лесосеки ЕПМ.

5. Моделирование подсистем "лесовосстановление". Разнообразие лесорастительных условий обусловливает разнообразие работ на лесовосстановленни и их сочетание. Схема реализации этих работ должна учитывать существующую после разработки лесосеки ситуацию - расположение волоков, погрузочных пунктов и т.п. Это определяет величину выполняемых работ, производительность лесохозяйственных машин и качество выполнения работ.

На свежих вырубках общая площадь технологических коридоров, расчищаемых от пней и древесной растительности, с учетом рекомендаций ЛенНИИПХ

*/)+J7fA T^c/^ejJ/fo , (15)

где Ат#ш , Arty - ширина широких и узких коридоров; с/МА -ширина магистрального волока; ß ,Л - размеры сторон вырубки; Л'с, - коэффициент, учитывающий увеличение длины волоков вследствие непрямолинейности.

М.о. затрат времени на корчевку и уборку пней /77 (T^J- t„.r«)-j^ * , (16)

где м.о. продолжительности обработки I пня; -

корреляционный момент = mfa rx ^„r^-z^fi^j/r?^ rxJ, где ^C^n.r^^ff/^)- м.о. числа пней на площади sr* •

М.о. часовой производительности на расчистку технологических коридоров:

fiiffl-z.r*)-^СЗтя/Тлт*) - расчищенной площади, (17) • ю fT«) = /77 fS^/Т„rrJ - Общей площади. (18)

Отношение характеризует качество выполне-

ния лесохозяйственных требований.

Общая площадь расчищенных коридоров под посадки с учетом рекомендаций

S„P={fS-A _ - J„e)[£ л„р , (19)

- 18 -

где Лм ,Ат, - ширина нерасчищенных и расчищенных полос.

М.о. затрат времени на расчистку дополнительных коридоров

^^ , (20)

где /77{Си,)~ м.о. скорости при переездах с ленты на ленту. 11а старых вырубках общая площадь под коридорами

=[(Л ^ л - / ^ - А ^ , (21)

1 У J

где /14/.- число проходов машины на каждом коридоре.

М.о, затрат времени: на расчистку коридоров кусторезами

где/т7/2^>- м.о. скорости кустореза5 на вспашку посадочных полос

ЛГг .(23)

на посадку саженцев машинами

+ г , (24)

1 7 /-' Ап^Апн / 1 т(1Гса„)

где м.о. затрат времени на загрузку машины саженцами

¿зсг^ -> УУзог - загрузок

при освоешш всей площади; I зог - продолжительность одной . загрузки; (¿/¿«м] - м.о. скорости посадочной машины; -среднее расстояние до места загрузки.

При создании культур под пологом леса м.о. затрат времени на выполнение всех операций определяется с учетом принятого технологического процесса, характеристики древостоя и принятой системы машин. В работе приводится процесс для древосто-ев с наличием и без наличия обсеменителей.

6. Теоретические и экспериментальные исследования влияния природно-производственных (¡акторов на выходные показатели подсистемы "лесозаготовки". Характер и степень влияния подсортировки леса в процессе заготовки на производительность трелевочных тракторов зависит от соотношения запасов я объемов хлыста сортируемых групп деревьев /хлыстов/, а при использовании многооперационных машин и от их типов. Средневзвешенная часовая производительность трактора

где //^/ , Л- часовая производительность,

получаемая при

трелевке каждой подсортированной группы; ^ , - запасы на I га каждой группы деревьев. Исследования показали, что снижение средневзвешенной производительности составляет от 5 до 20% (рис. 3).

о -/о

и

I

* 7

'о

о

-/О

— i

О ■/о

/7

"V

' 2 ' 2 У"'/*'* 2 7

О -/о

и

~2

Рис.3. Процентное отклонение тракторов ТДТ-55/1/ и ТБ-I/II от /7г,у> в зависимости от соотношения У™./& V**2

при

Уху.> на лесосеке: з.

1 2.

а - 0,2 ic; б - 0,3 м

0,4 м'

з.

<гг - 0,5 i.f;—f2.y,= 0,2,- =0,5

Разработаны номограммы для определения производительности /7?./, //е.2 в зависимости от J , К* ,М и среднего расстояния трелевки при механизированной валке и валке ЕШЛ. Для сокращения снижения производительности предложены устройства, на которые получены авторские свидетельства.

Повреждаемость оставляемых деревьев /при несплошных рубках/ и подроста 5...12% при объеме трелюемых пачек до 2 м3; при увеличении объема до 6,5 м3 повреждаемость возрастает до 20...30$. Предельные средние минимальные объемы пачек, формируемых за один прием трактором с канатно-чокерным оборудованием, составляет 0,6 ... 0,9 ма. При увеличении этих объемов за счет чокеровки большего числа деревьев производительность трактора при обеспечении лесоводственных требований снижается.

Ширина разрабатываемых пасек при использовании на валке леса бензиномоторных пил рекомендуется /1,0..Л,5/Н, что было заложено в Инструкцию Гослесхоза от 1983 г. При увеличении рекомендуемой ширины пасеки возрастает число зависаний деревьев

- 20 -

при несплошных рубках и затраты времени на 7...12$, процент принудительно срезаемых деревьев возрастает на 5...25%, а уничтоженных на 4...16$. При рубках ухода повреждаемость деревьев 4...6$, а цри постепенных повреждаемость 2-го яруса 25...40$ в древостоях 50 лет и 48...52$ - в древостоях 75...85 лет.

При проведении несплошных рубок о применением НПМ плотность древостоя по мере удаления намеченных в рубку деревьев меняется: бляхе к волоку плотность получается меньше, а на границе мекду лентами плотность получается больше. Это характеризует качество изреаивания. Когда технологические стоянки устраиваются через расстояние а = £ , то имеют место площади ,

> гДе намеченные в рубку деревья будут удаляться соответственно с вероятностью

Рг о* = {-¿'„^-/^(-¿'„ег?)'

> (26)

где л, ~ число деревьев после первой обработки площадки.

Значения площадей, где ЗСУ побывает О, I и 2 раза, определяются по выражения?,1

= 0,044/? ; = 0,343/?*; 0,613/Рг- 0,5с/& - (27)

При £ = 8,5.м получил ^ = 6$, = 45$, = 49$ 'от площади "лент.

При расстоянии между стоянками а. = 0,5 X? к площадям

•^о, , прибавляются £з и , в которых вероятность захвата намеченных к рубке деревьев составит Р3 ег- и Соответственно величины площадей:

Расчеты при £ - 8,5 м = дают результаты:

£с = 1$, £, = 15$, = 12$, ^ = 27$ и = 45$ от площади ленФ.

- 21 -

Из полученных данных следует, что увеличение вылета манипулятора о лесоводственной стороны целесообразно. Производительность ВПМ при этом снижается /рис. 4/, а производительность ТТ увеличивается.

Рис. 4. Зависимость от

при среднем объеме хлыста, м3:

1 - 0,05; П - 0,1; Ш - 0,3; Г/ - 0,5 и числе стволов на I м2: I'- 0,06;

2 - 0,067; 3 - 0,1; 4 - 0,2; 5 - 0,3; 6-0,6;—Ц-л = 0,1 м/с;

0,5 м/с.

Рациональный рабочий вылет манипулятора для конкретного древостоя определяется с учетом ущерба, наносимого системами машин, который можно найти из решения целевой функции.

+ ¿Г'=> ^/>7 Л, , (29)

где £„ , ^ - об!дая площадь сплошного удаления древостоя и с уничтоженным подростом между волоками^ ¿""«^ р тг _ стоя_ мость машино-смены ВПМ и ТТ; /7^" , ГТ£ - сменная производительность ВПМ и ТТ; С - стоимость I га лесовосстановления;

- общий объем заготовленного леса; Са - суммарные эксплуатационные затраты.

Площадь сплошного удаления древостоя на лесосеке

£,7 — ¿>АО + Здм * -5/7/7 ^ + £ со ' (30)

где £в„

I > • ^Л/! > I I о ^ ~ площади сплошного удаления на пасечных, объездных, магистральных волоках, на полулунтах /полупасеках/, на погрузочном пункте, на просеке под лесовозный ус и под обустройство. В разделе приводятся математические зависимости для расчета каждой из перечисленных площадей с учетом технологических и лесорастительных факторов. Установлено, что при площади делянки 3 ... 9 га площадь составляет 25... 40$ при ширине волока 4,5 м и Л 30... 15 м, что практически не отвечает лесоводственным тре-

бованиям.

Освоение лесосеки с оставлением семенных куртин или полос является альтернативным вариантом искусственному восстановле-. нию. В этом технологическом варианте увеличивается путь, совершаемый лесосечными машинами и тракторами, при этог.т снижается их производительность. В работе приводятся математические зависимости для определения этого пути и затрат времени на освоение лесосеки.

При разработке лесосек с утилизацией порубочных остатков необходимо определить фактическое поступление массы сырья на лесопогрузочный пункт или лесопромышленный склад. От этого зависит степень эффективности утилизации и цравильный выбор способа утилизации.

Общая масса деревьев на лесосеке

-<■■ Устает" К

где / - древесинная плотность соответствущей породы;

/7 - число деревьев по породам; - процент кроны по

порода; Уст - объем ствола /хлыста/.

Если трелюются деревья: , то производительность трелевочного трактора по стрелеванной массе

где р^.,. ,р„„,„ , Р,7Г ,- потери кроны на валке, на формировании деревьев в пачки, на трелевке и при укладке на волок. В формуле (32) при вычислении ТР'~ - общих затрат времени на освоение лесосекимасса трелюемой пачки с учетом состава древостоя и потерь сучьев определится по выражению

¿< Г .<'' / с'ч с\- Се ✓ ^ < I • с'с I С г \1 /

+ ... + /Э / К, I,- */А У.гЛс,)]]. (33)

где р процентное содержание калщои породи по

стволам;/-"V , рл , рх , р, - процентное содержание сучьев, ветвей, хвои, листьев по каждой породе.

Аналогично определяется производительность машин на остальных операциях с учетом соответствующих потерь и в различные приемы рубок. Окончательно способ утилизации порубочных остатков принимается после сопоставления материальных затрат на переработку порубочных остатков с затратами на внесение удобрений при выращивании леса и па укрепление волоков.

7. Обоснование рационального технологического процесса освоения лесного массива. Общая последовательность обоснования

- выбирается рациональная схема и система машин для разработки лесосеки - осуществляется по оперативным показателя;,I: путь, совершаемый системой машин при освоении I га( при заготовке I м3 и I дереза /транспортная оценка/; комплексная производительность на 1-го оператора сясте;;ы /технологическая оценка/; затраты энергии на I га, I м3 и I дерево /энергетическая оценка/;

- осуществляется выбор рационального размещения лесопогрузочных пунктов, соотношение длин магпстрального волока и лесовозного уса, способов и этапов трелевки /подвозки/ леса

к ветке, выбор осуществляется по сумме эксплуатационных затрат;

- определяется рациональный процесс освоения лесного массива /квартала/ по сумме эксплуатационных затрат, а при необходимости и по прибыли;

- определяется рациональный процесс сортировочно-штабеле-зочного потока на лесопромышленном складе;

- производится обоснование общего рационального технологического процесса с учетом данных по предшествующим пунктам. Последние два пункта имеют место при сопоставлении заготовки и вывозки леса в хлыстах пли деревьями с выгюзкой сортиментами. Изложенная последовательность пподелывастсл с учетом развития древостоев в каждом квартале.

Путь, совершаемый системой лесосечных машин, зависит от многих факторов. Б работе этот путь определен для 23 схем разработки лесосек. Модель для определения пути, совершаемого сне-

темой ВПГ.1 + ТТ при укладке срезаемых деревьев на земли в пачку объемом Л7а ■=• для схемы с расположением лент перпендикулярно лесовозному усу,.например, имеет вид

(ТО / I. и (Го;

(34)

где С- коэффициент, учитывающий схему разработки лесосеки.

С учетом (34) транспортная оценка системы:

В/'У'-тт^ СбХ* ^ ^ {аЬ УГАи.гс/т«)

Л п.) & */о*Ма Дгтс)' '

х

(35)

Л (г.) & /С"М„ /I Л (То]/ I л (то

{^(леи^ . у

"О'1'?по

Для других схем и систем машин модели имеют другой вид.

По моделям были выполнены на ЭВМ расчеты, результаты которых представлены в работе.

Технологическая оценка системы машин осуществляется по известной формуле

/7 -_I_

* г , (36)

/7, /72 -- /7с .

где /7, , Пг ,../7с - производительность машин системы.

Для определения производительности при работе по определенной схеме предложены математические зависимости, базирующиеся на освоение всей площади лесосеки.

Энергетическую оценку предлагается осуществлять по фактическим затратам энергии с использованием удельных затрат по каждой машине, системой и затрат времени из расчета освоения I га, заготовки I м3 и I дерева. Предлагается также использовать для оценки потенциальную энергоемкость, равную потенциональной грузовой работе. Этот показатель не зависит от субъективных факторов и базируется на приведенные в диссертации модели для оцределения пути, совершаемого предметом труда, рабочими органами и машинами /тракторами/ при освоении

- 25 -

лесосеки и на складских работах.' Например, для системы лесосечных машин общая потенциальная энергоемкость

а удельная потенциальная онергоемкость

Э.Л. г = ; Эю. в - Эа/а ; э"д„ = Эо/п , (38)

где Ь,сь , Ь , , а, , £ . ^ . 6

масса ЗСУ, ВПМ, манипулятора, трактора, телеяки СМ, СМ, стрелы ЧП, челюстного лесопогрузчика соответственно; - высота подъема груза /осталыше обозначения приведет ранее/;

« 'V - средняя высота древостоя и длина обрезаемой вершины; Z0 - путь соответствующих машин.

При выборе рационального разнещешш лесопогрузочных пунктов п транспортных путей при освоении лесосеки рассматриваются несколько частных задач: I - разрабатывается лесосека, состоящая из одного видела с равномерным распределением деревь-ез по площади; 2 - разрабатывается две смежных лесосеки /или одна с двумя выделами/, отличающиеся способами рубок и лесорастятелышми характеристиками. Для решения первой задачи приводится 12 основных схем, позволяющих; решать все случаи на практике; разработана целевая функция и программа для расчетов на ЭВМ. По аналогии разработаны модели и решения для задач с разными выделами и способами рубок»

При освоении лесного массива - квартала с несколькими выделами (рис. 5), рациональное технологическое освоение массива определяется при условии, что технологические и транспортные показатели будут иметь минимальную средневзвешенную величину. При разбивке квартала на несколько участков средневзвешенное расстояние трелевки с участка составит (рис.5 а)

^паг .ус Чг/

О

и>) ¿(2) Ыг)

4 и

е«)

п п 1 1 1 { 1 1 п /

и •5/ / у N \ с 42 и /

- - ✓ п / 4 £ П

1 1 п 1 1 1 5-,

с \ п - \ ч \ П

г* <

Г" \ и

-- ✓ / п % - < п \

\ 1 1 и

л

Рис.5. Расчетная схема комплексного освоения лесного массива - квартала

/Ч-- „ I „ Л«' ,, .да/ - ,/л

^ ~ /а/, " " л»/ 'МО)

^ ' у--'

где г:- число с трелеванных начск с ленты; с ¿-¿-с > -средневзвешенное расстояние по магистральному волоку; ¿¿¿^ -средневзвешенное расстояние трелевки до магистрального волока с £ лент 1-го участка. Аналогичным образом получаем для остальных участков, причем не только , но и затраты зре-меня на выполнение операций. Формулируется задача, которую можно решить только на ЭШ. Для этого лесной массив с выделами рассматривается в виде матрицы, каждая ячейка которой имеет координаты (х, у) и номер выдела, математическая модель в этем случае имеет вид

С"» С ¿^ С>

пр ■ г,- /'*-УК . )

- Л/ / ffr'bjc (*.У)\ JCx.*)V„.■(*.") ,

c/x dy,

f/iß)

(■10)

где С'0 - суммарные эксплуатационные затраты на освоение лесного массива в период времен:: ; л? - индекс, показывающий, что показателя относятся к площади участка, привыкающего к погрузочному пункту; £ у/ - площадь лесосеки; С"„" , С^, , - стошлость уборки опасных деревьев с I га и дру-

гих подготовительных работ, стоимость отвода деревьев в рубку, стоимость лесовосстановителышх работ на I га; , <2 -число и стоимость строительства одного пункта; А/г, ~ число

усов в массиве; - длина лесовозного уса;

кость строительства I к/л уса; ¿.ет/, - длина магистрального волока; С - стоимость строительства к содержания I 1ш волока; запас леса на I га в точке ( х , У );

С гг - стоимость маиино-смены трелевочного трактора; М объем пачки, формируемой б точке (X ,У ); - продолжи-

тельность одного движения манипулятора при погрузке; £ коэффициент, учитывающий одновременность погрузки нескольких хлыстое /деревьев, сортиментов/; Ухл - средний объем хлыста в точке ( -X , У ); Сьс - стоимость маиино-смены транспортного оборудования; - продолжительность смены; -коэффициент использования рабочего времени смены; ¿(у-время движения от точки ( X , У ) до погрузочного пункта того участка, к которому'относится точка { X , у ).'

где - средняя скорость в точке ( X , У ).

Для поиска оптимального значения целевой функции разработана программа для ЗИЛ.

1. Комплексное освоение лесных массивов методом интенсивного хозяйствования следует рассматривать как систему "лесная среда - лесозаготовки - лесовосстановление". Экологическая и экономическая оценки такой системы должны осуществляться за длительный период. Для объективной оценки следует использовать комплекс предложенных математических моделей, описывающих функционирование каждой подсистемы, входящей в систему.

2. Стратегическая оценка функционирования системы "лесная среда - лесозаготовки - лесовосстановление" должна осуществляться по прибыли и эксплуатационным затратам за принятый расчетный период с учетом динамики показателей древостоев и всех выполняемых в лесном массиве работ. Вычисление, следует выполнять по комплексу разработанных математических моделей.

(41)

Основные выводы и рекомендации

- 29 -

3. Предложенная совокупность моделей прогнозирования показателей лесной среды позволяет:

устанавливать вероятностное состояние конкретных объектов п предмета труда на расчетный период, в том числе определять число деревьев и запас леса по диаметрам, породам и по каждому ярусу с точностью до - 15$; рассчитывать размеры и ассортимент вырубаемой части древостоя при несплошных рубках разной интенсивности с целенаправленным изменением породного состава; устанавливать системы рубок главного пользования, исходя из конкретних экономических условий ведения хозяйства, з леском массиве; использовать их в САПР для обоснования рационального технологического процесса освоения лесных массивов на длительный период; использовать их при обоснования норм выработки на лесозаготовительных и лесовосстановительных работах.

4. Технологические процессы использования лесозаготовительных и лесохозяйствешшх .машин носят случайный характер, обусловленный, главным образом, распределением деревьев на лесосеке по диаметрам, в соответствии с чем прибыль, эксплуатационные затраты, затраты времени, энергии и производительность машин носят вероятностный характер. В связи с этим исследования работы лесосечных и лесохозяйствешшх машин необходимо проводить методом имитационного моделирования с использованием полученных моделей. Эти же модели должны использоваться а для моделирования всего технологического процесса лесозаготовок и лесовосстаковления, а также в САПР.

5. Производительность лесохозяйствешшх машин на лесовосстановительных работах следует оценивать по общей обработанной площади и по площади всей вырубки, а качество выполнешш лесохозяйствешшх требований - по отношению этих площадей.

Производительность машин и обработанная площадь определяется по моделям в разд.5.

6. Величина снижения производительности трелевочного трактора при выполнении работ с подсортировкой хлыстов /деревьев/ зависит от соотношения таксационных показателей сортируемых групп деревьев и может быть от 5 до 35$. Для определения величины снижения необходимо использовать разработанные модели и номограммы. Следует дифференцировать нормы выработки, что в

- 30 -

сравнении с принятым снижением норм дает положительный эффект до 0,08 р. на I м3. Использование этих рекомендаций в лесозаготовительном объединении Свердлеспром в 1984-88 г г. дало экономический эффект в размере 460 тыс.р. Предложенные автором конструкции специальных пакетирующих устройств для трелевки подсортированных пачек позволяют исключить снижение производительности„

7. Перед разработкой лесосек должны быть определены режимы работы лесосечных машин с учетом затрат на последующее лесовосстановлеше я с учетом того, что сохранение подроста (древостоя) сопровождается снижением производительности и тем больше, чем максимальнее соблюдение лесоводственных требований.

8. При механизированной валке деревьев увеличение ширины пасек с целью повышения объема формируемой трактором пачки ведет к возрастанию повреждаемости подроста и оставляемых деревьев до 25...35р. Поэтому ширину пасек рекомендуется принимать не только с учетом средней высоты древостоя, но и полноты, числа деревьев и интенсивности рубки. Эти рекомендации вошли в Инструкцию Гослесхоза 1983 г.

9. С целью получения большей площади с сохраненным подростом или древостоем необходимо, чтобы лесозаготовительная машина кругового действия имела вылет манипулятора до 6...15 м и пакетирующее устройство. Рабочий вылет манипулятора определяется при разработке каждой лесосеки с учетом ее характеристики и затрат на лесовосстаповление, а при несплошных рубках еще и с учетом доступности деревьев. С увеличением рабочего вылета манипулятора ЕПМ производительность ее и доступность деревьев снижаются и лишь при числе 600...700 деревьев на I га производительность остается без изменения, а при числе

200...300 может возрастать на 5...10$.

10. При валке деревьев БПМ на несплошных рубках равномерность изреживания по всей ширине разрабатываемой ленты, а значит качество выполнения лесоводственных требований зависит

от расстояния медду смежными стоянками машины и вылета манипулятора. Величина площадок, в которых отмеченное требование выполняется полностью или частично, определяется по предложенным моделям. Полное обеспечение лесоводственных требований

возможно за счет сокращения расстояния между стоянками и сокращения вылета.'

11. Производительность трелевочного трактора, работающего в комплексе с ЕПМ, при укладке последней деревьев на землю, с увеличением рабочего вылета манипулятора, возрастает. Интенсивность возрастания невелика и зависит от объемов укладываемых ВПМ пачек. Альтернативный вариант возможен применением специальных пакетирующих машин легкого типа, трелюющих пачки леса только в пределах лент (пасек). Последующая трелевка более мощными тракторами.

12. Увеличение объема трелюемой пачки приводит к повышению отрицательного воздействия на лесную среду: (Тактическая ширина трелевочных волоков увеличивается, площадь под шили возрастает на 10...20$ и может составлять до 50$ /при работе, например, с ЮТД/; процент поврежденных деревьев и подроста повышается на 6...8$. Минпмалыгая повреждаемость оставляемых деревьев /5...12$/ при проведении несплошных рубок получается при объеме трелюемой пачки не более 2 м3. Оставление при не-сплоганых рубках вдоль волока "отбойных" деревьев позволяет увеличить сохранность деревьев на 6...10$. При разработке лесосек машинами для сортиментной заготовки повреждаемость деревьев составляет 10...20$, при использовании на валке бензи-номоторных пил в комплексе с СРМ - 4...8$.

13. При разработке пасек шириной, равной двойной высоте древостоя,затраты на валку деревьев при несплошных рубках возрастают на 7...12$, а число поврежденных деревьев увеличивается на 4...16$. При проведении постепенных рубок процент поврежденных и уничтоженных дерезьев 2-го яруса ели достигает 25...50 .

14. Оперативную оценку систем машин и схем разработки лесосек для выявления наиболее эффективных следует осуществлять по пути, совершаемому системой машин, по затратам энергии /времени/ и потенциальной энергоемкости, получаемых при освоении I га, при заготовке I м3 и I дерева, а также по комплексной производительности на I оператора. По этим оценкам предпочтительнее машина с большим числом выполняемых операций. Для оценки по перечисленным показателям разработан комплекс'

- 32 -

моделей по каждой системе машин и схем разработки лесосек с учетом ддна-.пп:!; дрезостоев.

15. Для обеспечения лучшего соблюдения лесоводственных требований по сохранности подроста и оставляемого древостоя необходима разработка и применение модульных систем различного типоразмера и функционального назначения. Предлагаемый комплекс математических моделей позволяет заниматься разработкой модульных систем.

16. Разработка лесосек с наличием семенных куртин или полос вызывает возрастание пути, совершаемого лесосечными машинами. Величина этого пути и соответственно снижение производительности машин определяются по предложенным моделям

и зависят от числа и размеров куртин и их расположения на лесосеке. Разработку лесосек с семенными куртинами или полосами следует рассматривать как альтернативный вариант по отношению к сплошнолесосечшш с искусственным лесовосстановле-нием.

17. Для утилизации порубочных остатков /кроны, зелени/ необходимо ввести в практику специальную "попенную" ренту на массу косны и древесной зелени, что заинтересует лесозаготовителей в ее заготовке. Необходимость заготовки биомассы кроны и зеленг должна определяться сравнением альтернативных вариантов, например, с использованием массы на укрепление тре-левочнпх волоков, прикрытия корней деревьев, стоящих у золока, т.е. мероприятий, способствующих сохранению лесной среды для дальнейшего лесопродуцирования.

Основное содержание диссертации опубликовано: в монографии

1. Основы технологии заготовки леса с сохранением и воспроизводством природной среды /Л.: Изд-во Ленингр. ун-та ISS7. - 220 с.

в лекциях:

2. Разработка лесосек с подсортировкой дерезьез /Лекции. ■ Л.: ЛТЛ, 1982. - 56 с.

3. Разработка лесосек машинами при сплошнолесосечных рубках /Лекции. - Л.: ЛТЛ, 1983. - 60 с.

— 33 —

4. Разработка лесосек при несплошных рубках / Лекции. -Л.: ЛТА, 1984. - 66 с.

5. Технология и машины лесосечных работ. Лесовосстано-вительные работы с применением машин / Лекции. - Л,: ЛТА, 1985. - 40 с.

в статьях:

6. Эффективность различных технологических схем при сплошных рубках с сохранением подроста // Сборник научно-псслед. работ по лесное хозяйству. - Л.: ЛенНПИЛХ, 1963,-вып. УН. - С.218 - 230.

7. 5(ТхТ;зкткеность применения тракторов при трелевке древесины при проходных рубках /Лесное хозяйство» - 1967. -

8. - С.72 - 76.

8. Определение оптимальной нагрузки при трелевке древесины при проходных рубках / ЦНКИТЗИлеспром. - Сер."Лесное хозяйство". № 13. - Ы.: 1967. - С.7 - 9.

9. Технологическая опенка схем освоения лесосек многооперационными машинами // Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный транспорт леса: 1,'ежзуз.сб.науч.тр. /ЛТА - Л.:ЛТА, 1976. - Вып. У. - С.8 - 12.

10. О влиянии некоторых факторов на технологическую оценку схем освоения лесосек лесозаготовительным машинами // Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный транспорт леса:

I.'e жву з. с б. нау ч. т р. /ЛТА. - Л.: ЛТА, 1977. - Еып.У1. С.6 - 8.

11. Разработка лесосек с подсортировкой деревьев // Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный транспорт леса:

ГЛе жву з. с б. науч. тр. /ЛТА. - Л.: ЛТА, 1978. - Вт. УЛ. С. 8 - II.

12. Подсортировка деревьев на лесосеке // Лесн. пром-сть,-1978. - 5. - С.27 - 28.

13. Влиякге подсортировки деревьев на производительность трелевочных тракторов с бесчокерным оборудованием // Лесной журнал, I960. - И 3. - С.39 - 42.

14. Влияние таксационных показателей лесосек на производительность тракторов при работе с подсортировкой // Лесной журнал. - 1980. - !г 2. - С,35 - 38.

- - 34 -

15. Технологическая оценка схем освоения лесосек системами машн/ЛТА. 1981. - С.73. - Деп. в ВНИПИЭИлеспром,

№ 608 д.

16. Влияние вылета манипулятора валочно-пакетирующей машины на ее производительность // Лесной журнал. - 1981.-Ш 3. - С.48.

17. Влияние ширины-разрабатываемой ленты на производительность трелевочных тракторов // Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный транспорт леса: Межвуз. сб.науч.тр. ЛТА,-Л.: ЛТА, 1981. ВыпЛО - С.27 - 31.'

18. К вопросу оценки эффективности рубок с сохранением природной среды / ЛТА. - Л., 1983. - С.81. - Деп. в ВНИПИЭИлеспром, 909 лб.

19. Определение оптимальной схемы планировки лесосек при сохранении природной среды // Механизация лесозаготовок

и транспорт леса:-Межвуз. сб. науч.тр./ ЛТА. - Л.: ЛТА, 1983.

С.5 - 7.

20. К вопросу о лесотехнических Требованиях к сплошным " рубкам с сохранением природной среды // Лесоводство, лесные

культуры и почвоведение: Межвуз. сб. науч. тр. / ЛТА. - Л.: ЛТА, 1983. - С.З - 3 /соавторы А.С.Тихонов, А.И.Тимофеев/.

21. Вероятность удаления намеченных деревьев при несплошных рубках с использованием лесозаготовительных машин с манипулятором / ЛТА. - "Л. ,1984. - С.93. -'.Деп. в ВНИПИЭИлеспром, № 1110 лб.

22. Оценка схем движения машин и тракторов цри разработке лесосек // Технология лесозаготовок и транспорт леса: Межвуз.сб.науч.тр. /ЛТА. - Л.: ЛТА, 1984. - С.З - 7.

23. Вероятностное состояние древостоя как объекта эксплуатации// Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса:

' Межвуз. сб. науч. тр./ЛТА. - Л.: ЛТА, '1985. - С.З - 6. ' 24. Основы рационального освоения лесного массива в условиях, интенсивного лесопользования'// Комплексная механизация лесозаготовок.и транспорт,леса: -Межвуз. сб. науч. тр./ ЛТА. -Л.: ЛТА, 1986. - С.З - 8. /

25. Исследование закономерностей развития древостоев как • макросистемы с целью прогнозирования лесозаготовительного про-

цесса // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение: Меквуз. сб.науч.тр./ ЛТА. - Л.: ЛТА, 1986. - С.86 - 92.

26. Прогнозирование форш и объема древесного ствола как предмета труда на лесозаготовках // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение: Межвуз.сб.науч.тр./ ЛТА. - Л.: ЛТА, 1987, - С.84 - 89.

в авторских свидетельствах:

1. A.C.'409679. Агрегат для лесохозяйственных работ /соавторы А.В.Данилин, В.В.Матвеев/. Опубл. в Б.И. 1974, # I.

2. A.C. 539564. Устройство для бесчокерной трелевки. Опубл. в Б.И. 1976, И 47.

3. A.C. 609512. Коник лесозаготовительной машины. Опубл. в Б.И. 1978, J5 21.

4. A.C. 615894. Пакетирующее устройство лесозаготовительной машины. Опубл. в Б.II. 1978, JS 27.

„ 5. A.C. 627075. Пакетирующее устройство к трелевочному трактору. Опубл. в Б.И. 1978, й 37.

6. A.C. 638537. Захват к трелевочноту трак-гору для погрузки и трелевки подсортиро^анных пачек деревьев. Опубл. в Б.И. 1978, 47.

Просил Ваши отзывы по автореферату в двух экземплярах с заверенными подписями направлять по адресу: 194018, Ленинград, Институтский пер., 5. Лесотехническая академия, Ученому секретарю.